厚煤层巷道矿压显现规律研究

针对厚煤层开采时矿压对巷道的影响的问题,从理论和实践上阐述位于厚煤层内的区段集中巷、采区上（下）山及大巷整个服务期间采动影响过程中的矿压显现规律和围岩变形,以及厚煤层巷道的维护技术。利用FLAC^3D数值模拟软件,分别分析了采动条件下厚煤层区段集中平巷顶板压力规律以及采动条件下厚煤层区段集中平巷顶板位移规律。提出要掌握巷道的围岩性质及其对巷道维护的影响,合理确定护巷煤柱宽度,在邻近煤层开采中,采用上部煤层在厚煤层上方跨采,或者厚煤层巷道开掘之前上部煤层预先开采等卸压措施。从而避免了厚煤层开采过程中矿压对巷道的影响,保证了煤矿的安全高效回采。     

厚煤层双凹字型综放回采巷道布置和三段式回采工艺研究

以山西西山晋兴能源公司斜沟煤矿13号煤层(煤厚14m)为研究背景,针对缓倾斜厚煤层综放回采巷道布置方式和回采工艺进行研究分析,应用对比分析法首先从技术上分析研究传统两巷(区段进风巷和区段回风巷)沿底布置、两巷一顶一底的错层位和分层开采巷道布置的优缺点,并提出双凹字型巷道布置和三段式回采工艺;其次从经济上分析两巷沿底布置、一顶一底的错层位布置、分层开采巷道布置和沿双凹字型巷道布置的各自煤炭损失量。研究表明:厚煤层双凹字型布巷易于巷道掘进与支护,利于瓦斯排放、减少煤柱宽度,工作面每推进1m多回收煤炭127.81~162.14t。     

淮北矿区减少岩巷的区段布置方式及支护对策

随着淮北矿区厚煤层综放开采技术和新型煤巷支护技术的进步，取消区段岩石集中平巷成为可能，在煤层群开采时，将集中平巷布置在最下部煤层中；厚煤层综放开采时，直接沿煤层底板布置平巷，采用新型高性能组合锚杆支护技术维护沿煤层底板留顶煤巷道和受近距离煤层群采动影响的煤层巷道，可以保证安全使用要求，从而取消传统的区段岩石集中巷道布置方式，大大减少了采区内的岩巷工程量。     

采空区下近距离特厚煤层回采巷道失稳机理及其控制

采空区下近距离煤层开采时,下层煤回采巷道将受到上煤层采空区遗留煤柱、本煤层相邻工作面动压的影响,针对孙家沟煤矿特厚煤层放顶煤工作面13311回风巷严重的冒顶、两帮内挤和底臌等变形破坏现象,采用现场实测、理论分析及数值模拟等研究方法,探讨了回采巷道失稳机理及主要影响因素。研究表明,13311回风巷变形失稳主要影响因素为迎邻近工作面回采动压掘进、巷道布置方式和巷道支护参数不合理。与上层煤回采巷道垂直布置、巷道支护强度低且迎采动掘进时,下层煤回采巷道容易失稳。为改善13313回风巷围岩稳定性,有效控制巷道变形,根据试验巷道围岩物理力学性质及受力特征,研究提出了有针对性的解决方案:首先改进巷道布置方式,将下煤层回采巷道布置在采空区下,且应距离上煤层采空区遗留煤柱不小于20 m;其次增大护巷煤柱宽度,把区段护巷煤柱宽度增加到20 m以上,减少迎采动掘进动压的影响;最后,采用高预应力全锚索加强支护,提高锚杆锚固段的整体性及其承载能力。据此,在13313回风巷进行了工业性试验并进行了巷道矿压观测,结果表明:经受相邻13311工作面回采动压影响后,区段煤柱整体完整,具有良好的承载性能;锚索受力达到了250～300 kN,约为其破断力的50%,锚索受力增长平稳,较好地控制了巷道离层和围岩变形;13313回风巷顶底板移近量为400 mm左右,两帮移近量为300 mm左右,巷道围岩变形量得到了有效控制,保证了巷道的整体稳定性,取得了良好的支护效果。但是,采用该种巷道布置方式,下层13号煤层13313工作面回采时,因工作面上方11号煤层区段煤柱集中应力的影响,对其顶板和煤壁管理提出了更高的要求,需引起高度重视。     

石门揭突出煤层的独立回风问题

一、石门揭突出煤层的危险性近年来,随着我国煤矿生产机械化水平和掘进速度的提高,一些生产矿和新设计矿井都对采区巷道布置进行了改革,广泛采用集中上山和区段集中平巷,实现了采区巷道联合布置,并将运输大巷、采区集中上山、区段集中平巷等,布置在煤层、煤组或煤系的底板坚硬岩石中.这对解决巷道支护,改善巷道维护条件,减少维护费用等是有利的.但是,对于有煤和瓦斯突出危险的矿井,用石门揭突出煤层的机会增多了.     

综放工作面错层位巷道布置系统在镇城底矿的应用研究

针对镇城底矿8#煤层的生产地质条件,提出了在轻型支架低位放顶煤工作面采用错层位巷道布置系统。介绍了综放工作面巷道内错式布置方案、综放回采工艺及特点。实践证明,巷道内错式布置使巷道处于免压区,避免了托顶煤掘进,护巷效果好,减少了区段煤柱损失,提高了采区回收率,同时有效解决了一般放顶煤工作面存在的巷道高冒区易自燃问题;经济效益明显。     

近距离倾斜煤层巷道布置研究

某矿的具体地质条件表明近距离倾斜煤层下部回采巷道采用重叠式布置时,矿压显现剧烈。现场监测表明其松动圈大小约为3 m,两帮及顶底板相对移近量均超过50 cm,巷道维护困难。采用数值模拟表明上部煤层回采时所留煤柱对下部两侧倾斜煤层的影响范围是不一致的,上区段煤层的运输顺槽应至少内错2 m,下区段煤层的回风顺槽应至少内错8 m才能避开上部煤柱集中应力的影响,理论计算结果与之基本吻合。     

利用煤矸渣砼实施沿空留巷技术

沿空留巷又称沿空护巷,是指区段运输平巷采用单巷布置,随回采工作面推进,在紧靠平巷上帮处砌4～6m宽的防护带,或利用木垛或密集支柱代替矸石带,加强平巷的支护,以保留上区段的运输平巷作下区段回采时的回风平巷用。在煤矿K开采过程中,由于多种原因留下许多煤柱而不能采出。煤柱中数量最大的损失就是各类巷道的保护煤柱,尤其是采区中的采、准护巷煤柱。随着开采深度的增加,煤柱宽度将越来越大。为提高回采率,减少资源损失,降低开采系统掘进率,缓和采、掘衔接关系,因此探讨沿空留巷技术在中厚煤层中的应用具有重要的现实意义。     

急倾斜煤层巷道放顶煤回采工艺研究

对大安山煤矿+800 m东二采区14槽急倾斜不稳定厚煤层,通过煤层区域地质条件分析,及现场工业性试验,确定采用巷道放顶煤采煤法回采。据煤层特征设计了采区巷道布置方案和回采工艺,确定了顶煤松动爆破工艺及参数,并用弹塑性理论分析计算了区段高度。     

巨厚煤层无煤柱化分层综放回采巷道布置方式及开采工艺研究

文章从回采巷道布置方式和回采工艺两个方面对巨厚煤层无煤柱化分层综放开采进行了研究.通过调整上下分层回采巷道布置位置,实现下分层开采时部分回收上分层区段保护煤柱;在各分层中均采用错层位巷道布置方式,可以实现完全无煤柱化分层综放开采.此外,在总结分层开采和一次采全厚综放开采工艺的基础上,对无煤柱化分层综放回采工艺进行了简要的论述.     

近距离煤层群上煤层区段煤柱合理宽度研究

针对近距离煤层群上煤层留设的区段煤柱在煤柱下方形成一定区域的应力增高区,下煤层回采巷道受集中应力影响维护困难、严重影响正常生产这一难题,结合新柳矿地质条件采用UDEC2D数值计算及现场实测研究了煤柱下方底板集中应力分布特征,分析了下煤层回采巷道的布置方式对巷道围岩变形的影响,研究表明:上煤层残留煤柱越大,底板应力集中系数越大;在上煤层残留煤柱集中应力影响和本煤层工作面采动引起的应力重新分布耦合作用下,回采巷道顶底板及两帮移近量接近2000mm,巷道变形破坏严重。提出把巷道布置在采空区下方应力降低区内,减少本煤层区段煤柱宽度以及加强巷道超前支护可保证下煤层巷道稳定。     

分层开采下分层窄煤柱沿空掘巷技术应用研究

厚煤层分层开采技术实践过程中，上分层的开采影响了下分层工作面回采巷道的布置。为了确定某矿110502工作面分层开采下分层回采巷道布置方式，运用现场调研、理论分析及现场试验相结合的研究手段，研究了上分层区段煤柱及采空区对下分层的影响，确定了下分层回采巷道窄煤柱沿空掘巷技术方案，设计了下分层窄煤柱宽度及巷道支护参数，并将研究成果应用于110502(2)回风顺槽的掘进作业中。结果表明：试验巷道围岩取得了较好的控制效果，为该矿后续窄煤柱沿空掘巷提供了理论及应用基础。     

缓倾斜煤层区段煤柱合理宽度留设数值模拟研究

针对红一煤矿4#煤层区段煤柱宽度留设问题,应用UDEC数值计算手段展开研究。分析了应力集中系数对于区段煤柱宽度的影响,研究显示应力集中系数可以作为判断煤柱稳定性的重要参考;通过对巷道掘进期间不同宽度煤柱下,巷道和两巷围岩应力分布情况进行对比分析,掌握了巷道布置过程中煤柱及两巷应力分布规律,提出最优宽度值;并以回采过程中煤柱及下区段回风平巷围岩应力变化为依据对提出的最优宽度进行验证,最终确定合理的区段煤柱宽度。     

极近距离煤层群开采区段煤柱合理宽度的研究

极近距离煤层群开采,上下两层煤区段煤柱留设宽度问题,一直是百良旭升煤矿安全生产所关注的焦点之一。基于理论计算得出,上煤层区段煤柱的最小宽度为11.88m,下煤层回采巷道的内错最小距离为2.33m。同时借助于UDEC数值模拟软件,分析上煤层在不同区段煤柱宽度条件下的区段煤柱的应力分布、塑性区分布规律,得出上煤层区段煤柱的最小宽度为12m;上煤层采空区残留的区段煤柱宽度为12m时,下煤层回采巷道在采用内错式布置时,下煤层回采巷道内错距离为3m。综合分析以上结果表明:上煤层合理区段煤柱留设为12m,下煤层区段煤柱宽度为18m比较合理。研究结果为缓解该矿的采掘关系紧张、提高煤炭资源回采率、回采巷道围岩的稳定性提供了理论支持。     

下位特厚煤层回采巷道合理布置分析

近距离煤层群开采中,由于下位煤层受上位煤层采动影响致使煤层开采中呈现特殊的矿山压力显现.如何安全有效地布置下位煤层巷道不仅是确保工作面安全高效开采的关键,更是提高煤矿效益的核心.针对国投塔山煤矿上位煤层开采残留煤柱下特厚煤层回采巷道合理布置难题,本文采用理论分析、实验室试验及数值模拟等综合研究方法对下位煤层巷道合理布置位置进行分析,得到以下结论:通过力学测试得到巷道顶底板煤岩体物理力学参数,为理论分析及数值模拟提供了强有力的数据支持;通过理论分析及数值模拟计算,研究了残留煤柱载荷作用下底板煤岩体中的非均匀应力分布规律;通过分析下位煤层回采巷道合理布置方案,确定下位3—5号特厚煤层巷道布置采用内错距25m的方式为最佳布置方式.     

采动影响下煤柱巷道布置优化研究

为进一步研究厚煤层上区段工作面回采后巷道的布置层位和护巷煤柱的宽度,以山西省某矿6208运输巷为工程背景,采用理论分析和数值模拟相结合的方法。在采动影响下,理论计算煤柱宽度的值为7 m并分析煤柱应力分布的特点。利用UDEC数值软件模拟分析不同煤柱宽度下,巷道分别沿煤层顶板、底板掘进布置时其顶底板、实体煤帮、煤柱帮以及巷道一侧煤柱内部的变形和应力分布规律;得出巷道层位不同,最优的煤柱宽度也不同。相比宽煤柱下,窄煤柱对煤柱巷道具有相当的稳定效果,更有利于煤炭资源的节约和回收。在可允许变形条件下,最终确定试验巷道沿煤层底板掘进,其护巷煤柱宽度为7 m,围岩控制效果良好。     

采动影响下巷道围岩变化特征研究

应用FALC~(3D)数值模拟软件,对凤凰山矿15号煤层区段平巷道围岩变形特征进行了模拟研究,分析了区段平巷在掘进、上区段及下区段工作面回采过程中,上下区段平巷围岩变形特征,对于合理布置15号煤层区段巷道和选择有关参数具有指导意义。     

极近距离煤层工作面巷道内错布置方式研究

为了解决极近距离煤层回采巷道布置方式与工作面煤炭资源回收率之间的矛盾问题,以山西河曲晋神磁窑沟煤业有限公司平均层间距为5.50m的10-2~#、11~#近距离煤层为研究对象,并对11101工作面主回撤通道进行外错式布置实验,结果表明工作面巷道布置在上层煤煤柱下掘进压力大,后期维护成本较高,并通过理论计算以及现场实践,最终确定下部煤层的工作面巷道布置采用内错式布置较为合理,可实现巷道稳定与较低成本的维护,为类似条件下回采巷道布置提供了较好的指导作用。     

近距离煤层群下层煤回采巷道合理布置研究

近距离煤层下行开采时,下层煤回采巷道的位置至关重要。针对106煤矿7#煤回采巷道的布置问题,通过数值模拟和理论分析研究得出:当考虑11采区上山与7#煤回采巷道连接时,7#煤层11701工作面回采巷道应采用垂直布置;当考虑6#煤层采动影响时,11701工作面的回采巷道应采用内错布置,11701的运输平巷由11601运输平巷向内平移15 m,11703的回风平巷由11603回风平巷向内平移25 m。     

近距离煤层回采巷道布置方式研究

根据近距离煤层开采相互影响大,回采巷道布置、区段煤柱的留设需考虑煤层间开采的相互影响的特点,在分析了近距离煤层开采采动应力分布、上部煤层区段煤柱载荷规律及近距离煤层开采回采巷道位置关系特点的基础上,结合煤层工程地质条件,应用理论分析和数值模拟的方法,确定了其回采巷道的布置方式和区段煤柱的尺寸.